昆蟲生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

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摘要：在高等教育研究型教育理念的指導(dǎo)下，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，并分析了昆蟲生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，本文探索了“基本實(shí)驗(yàn)－自主式實(shí)驗(yàn)－設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”的研究型教學(xué)模式。這種教學(xué)模式不但可以兼顧傳統(tǒng)教學(xué)模式訓(xùn)練學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的功能，還可以培養(yǎng)學(xué)生的自主和創(chuàng)新意識，更能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，并增強(qiáng)其思考問題及解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：研究型教學(xué)；昆蟲生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)課教學(xué)

昆蟲生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是以生物技術(shù)、分子生物學(xué)、蠶桑綜合利用為基礎(chǔ)的一門蠶學(xué)專業(yè)的限修課，是蠶學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)大學(xué)本科階段培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、創(chuàng)新能力和協(xié)作精神的優(yōu)秀載體。我們課程組在12年昆蟲生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的過程中，一直試圖探索一種適合于本門課程的教學(xué)模式。以下是我們的研究內(nèi)容與體會。

一、樹立研究型教學(xué)理念

早在1999年，《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》就加強(qiáng)高等教育人才培養(yǎng)工作中提出：高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)。而在高等教育的教學(xué)環(huán)節(jié)中，最能體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的就是實(shí)驗(yàn)課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中教師是教學(xué)活動的中心，是教學(xué)活動的主體，是知識的傳授者，學(xué)生是知識的接受者。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)教學(xué)模式很難達(dá)到提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目標(biāo)。研究型教學(xué)是一種新型教育理念，它在教學(xué)中引入科學(xué)研究的基本要素，使傳統(tǒng)的單向知識傳授模式向知識傳授與探索相結(jié)合的模式轉(zhuǎn)變[1]。只有充分認(rèn)識到研究型教育理念的重要性，才能將其貫穿至整個教學(xué)過程中，使學(xué)生充分感受到該門課程的新面貌新氣象，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性和創(chuàng)造性，真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和自主創(chuàng)新意識。

二、以研究型教育理念實(shí)施研究型教學(xué)模式

為了切實(shí)落實(shí)好研究型教育理念，本課題組經(jīng)過充分的研究與討論之后，實(shí)施了以下內(nèi)容。

1.與時俱進(jìn)，更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

昆蟲生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的主要教學(xué)目的是以昆蟲為主要材料，讓學(xué)生掌握利用生物技術(shù)的原理和方法去解決昆蟲基因工程、昆蟲分子生物學(xué)以及昆蟲綜合利用中所遇到的各種問題。自20世紀(jì)70年代DNA重組技術(shù)建立以來，現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也要在立足以訓(xùn)練學(xué)生操作能力的基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，緊跟學(xué)科前沿技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生與時俱進(jìn)的科研意識，因此昆蟲生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新也勢在必然。首先，在總體上強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性，突出生物技術(shù)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)在昆蟲生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中的地位和作用，如質(zhì)粒DNA的提取及濃度測定、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備、重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌及抗性篩選、昆蟲幼蟲血淋巴酯酶同工酶電泳、柞蠶絲復(fù)合氨基酸的提取與純化等等。其次，減少重復(fù)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，使每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有機(jī)的組合在一起成為系列實(shí)驗(yàn)，前一個實(shí)驗(yàn)結(jié)果是下一個實(shí)驗(yàn)的開始，環(huán)環(huán)相扣，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的整體性和系統(tǒng)化。例如在“質(zhì)粒DNA的提取及濃度測定”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，同學(xué)們掌握了利用堿裂解法提取質(zhì)粒DNA的方法，以及利用分光光度計(jì)法測到其濃度的原理和方法，接下來的實(shí)驗(yàn)就是利用該實(shí)驗(yàn)提取的DNA進(jìn)行“目的基因的電泳分離和回收”，初步培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和科研能力，為獨(dú)立完成畢業(yè)論文打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

研究型教學(xué)的根本目的就是要充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性，因此必須從教學(xué)方法的改革入手，來培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析和解決問題的能力。

（1）活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生興趣從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)多年，發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的興趣不大，甚至有個別同學(xué)從頭至尾不參與。為了激發(fā)學(xué)生的興趣，每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都準(zhǔn)備了一些思考題，實(shí)驗(yàn)課剛開始，先討論上一個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與思考題，同學(xué)們可以充分參與進(jìn)來活躍課堂氣氛；同時，擴(kuò)展一些與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的知識，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）自主式實(shí)驗(yàn)，個人負(fù)責(zé)制實(shí)驗(yàn)實(shí)施小班授課，每人一組，自主式實(shí)驗(yàn)，實(shí)施個人負(fù)責(zé)制。例如“質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌及抗性篩選”實(shí)驗(yàn)就必須利用之前制備的大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞和所提取的質(zhì)粒DNA進(jìn)行，環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生感覺到每個環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)差錯，給學(xué)生一定的壓力，并使壓力轉(zhuǎn)化為動力。

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，挖掘?qū)W生潛力對于某些綜合性實(shí)驗(yàn)，安排學(xué)生課后進(jìn)行預(yù)習(xí)，自己動手設(shè)計(jì)，課前分組討論實(shí)驗(yàn)方案，制定可行性分析并與教師溝通后即可實(shí)施。例如：“蠶絲復(fù)合氨基酸的提取與純化”實(shí)驗(yàn)，可以用酸法、酶法和中性鹽法進(jìn)行消解蠶絲，但純化的方法也不相同，得到的復(fù)合氨基酸成分亦有差別，而這三種方法所用到的儀器設(shè)備大致相同，在不增加實(shí)驗(yàn)室和教師負(fù)擔(dān)的同時，充分啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，調(diào)動了學(xué)生的積極性，挖掘?qū)W生的潛力，提高了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。

三、研究型教學(xué)模式所面臨的問題及解決辦法

多年實(shí)踐結(jié)果表明，研究型昆蟲生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒浅＿m合該門課程，但同時也面臨很多問題。首先，大部分學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了自上而下的學(xué)習(xí)模式，很難一下適應(yīng)這種教學(xué)模式，課題組成員充分考慮到這一點(diǎn)，將一些常規(guī)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排在學(xué)期前，逐漸過渡到設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；其次，教師的執(zhí)教能力與職業(yè)素養(yǎng)也是研究型教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵，教師應(yīng)樹立研究型教學(xué)理念，并將這種理念貫穿至整個教學(xué)活動中；最后，學(xué)校和學(xué)院相關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)亦應(yīng)充分重視，研究型教學(xué)模式最根本的目的是想要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性，這就需要提供一個開放性的、創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，不拘泥于課堂上的幾個學(xué)時，甚至可以允許學(xué)生隨時出入實(shí)驗(yàn)室，充分利用碎片時間，這就需要加大實(shí)驗(yàn)室管理，老師所投入的工作量也會大大增加，這些都需要相應(yīng)管理部門的大力支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]李暐，陳英海，孫明禮.研究型分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式的探索[J].大學(xué)化學(xué)，2012，27(1)：19-22.

作者：李群 秦利 劉彥群 王歡 姜義仁 孫影 單位：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院